Au coeur même de la vie

Voici le quatrième article d’une série de cinq ayant pour thème la recherche sur la flore arctique effectuée au Musée canadien de la nature. Le chercheur Paul Sokoloff nous présente le travail de terrain et de laboratoire qui mènera à la préparation de la première flore de l’Arctique de l’Amérique du Nord.

L’ADN (acide désoxyribonucléique – n’ayez crainte, je me contenterai du sigle!) est un sujet fort rebattu depuis quelques années, par exemple dans les émissions télévisées sur les analyses médico-légales ou les organismes génétiquement modifiés. Bref, la plupart des gens comprennent maintenant que l’ADN est un genre de code de fabrication du vivant.

Le laboratoire d’ADN du Musée canadien de la nature. Ici, les scientifiques séquencent l’ADN des plantes et des animaux afin d’étudier leurs liens évolutifs. Image : Paul Sokoloff © Musée canadien de la nature

Aussi, quand je dis que je travaille au laboratoire d’ADN du Musée canadien de la nature, on me demande si j’effectue des analyses pour résoudre des crimes ou pour créer de nouvelles espèces. Heureusement, je ne déçois pas trop en répondant qu’on ne fait ni l’un ni l’autre, mais qu’on séquence plutôt l’ADN de divers organismes afin de comprendre leurs relations évolutives : c’est ce qu’on appelle la systématique, comme je l’ai expliqué dans mon précédent blogue.

Ces feuilles contiennent des plantes séchées en attente de traitement à l’Herbier national du Canada. De ces spécimens, on prélève souvent des échantillons de tissus… Image : Paul Sokoloff © Musée canadien de la nature

On compare souvent la molécule d’ADN à un escalier en colimaçon et, en effet, elle lui ressemble tout à fait à une autre échelle bien sûr! Pourtant je lui préfère la métaphore fonctionnelle du disque vinyle : tout comme le disque contient une chanson sous forme d’une succession de bosses dans un sillon, l’ADN détient toute l’information nécessaire à la vie sous forme de codes dans une série de molécules.

Sur le tourne-disque, l’aiguille avance dans les sillons et traduit les protubérances en sons. Au sein d’une cellule, les protéines dégrafent la molécule d’ADN à double brin et tirent, des séquences d’ADN, les instructions de fabrication d’autres protéines. Ces protéines assument les fonctions de base de l’organisme.

…dont on extrait l’ADN utilisé dans diverses analyses scientifiques. Une seule éprouvette d’ADN suffit à des années de recherche. Image : Paul Sokoloff © Musée canadien de la nature

Certaines sections de l’ADN fournissent les codes de ces séquences de protéines, comme la musique est encodée dans les sillons d’un disque. Mais la plupart des molécules ne contiennent pas de code de protéines : elles forment l’ADN non codant, que l’on peut comparer aux silences entre les chansons. Au fil du temps, l’ADN codant et non codant subit des mutations. Il en découle que les génomes des espèces peuvent varier suffisamment pour se différencier sur la seule base des différences de leur séquence d’ADN.

Les dernières découvertes qui ont permis de séquencer l’ADN (à un prix relativement abordable) offrent des instruments très puissants à la systématique. En extrayant l’ADN de cellules végétales ou animales et en l’analysant avec une machine capable de lire les séquences chimiques d’une molécule donnée d’ADN, on obtient un vaste corpus de données qui permettent de comparer l’histoire évolutive des organismes à l’étude. Les données morphologiques de l’organisme viennent compléter la démarche et on peut ainsi raffiner et réviser notre classification des espèces.

Un chercheur prépare une séquence d’ADN. Le travail de laboratoire réclame énormément de minutie, de temps et de patience. Il procure en revanche des données d’une extrême importance pour mieux comprendre la diversité des formes de vie dans l’Arctique et partout dans le monde. Image : Paul Sokoloff © Musée canadien de la nature

Dans le cadre du projet Flore arctique du Canada et de l’Alaska, ces techniques ADN se sont révélées d’une valeur inestimable pour confirmer l’identité de plantes récoltées sur le terrain (souvent nous réévaluons des spécimens de l’herbier à la lumière des données ADN). De plus, elles permettent de s’assurer que les noms attribués à des espèces et des groupes d’espèces définis morphologiquement correspondent bien à des groupes naturels distincts sur le plan évolutif.

Le séquençage de l’ADN ne peut remplacer l’information taxonomique découlant de la morphologie de l’organisme, mais il constitue certainement un puissant instrument à ranger dans la boîte à outils de la systématique du Musée.

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Un commentaire pour Au coeur même de la vie

  1. Ping : Une flore! Mais pourquoi? | Le blogue du Musée canadien de la nature

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